Sea-Thru : un algorithme pour corriger les couleurs sous l’eau

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On y est habitués : les photos sous-marines sont bleutées avec un voile plus ou moins important selon la distance entre l’objectif et le sujet. Derya Akkaynak, une chercheuse océanographe de l’université de Haifa en Israël, a développé un algorithme pour « retirer l’eau des photos sous-marine », comme le décrit le titre de son étude.

Photoshop ?

Les modifications corrigent la vibrance, la saturation et la couleur, ainsi que le voile de distance. Rien de nouveau ni de bien compliqué avec Photoshop, Lightroom ou un outil de retouche ? Dans une vidéo, la chercheuse explique que son algorithme, appelé Sea-Thru, ne cherche pas à corriger les couleurs avec des outils de retouche de colorimétrie et de luminosité dans le but de parvenir à un résultat destiné à rendre les images plus belles ou plus présentables. Ses travaux visent à retrouver les couleurs que l’on pourrait obtenir à l’air libre, à retirer les modifications apportées par l’eau, par une « correction précise sur un modèle physique ».

Comment ça fonctionne ?

Pour obtenir ses résultats, la chercheuse réalise des séries de clichés en changeant d’angle, en reculant jusqu’à une distance de 15 mètres, avec une charte de couleur posée près de son sujet. Le point important ? Cette charte n’est pas utilisée pour établir la correspondance des couleurs et construire une base de données, mais uniquement pour contrôler les résultats. Les différentes images ont permis d’établir des modèles de correction des sujets selon la distance. Les couleurs s’atténuent en fonction de la distance, un principe qui ne permet pas d’appliquer une correction sans connaitre cette distance. Le modèle est désormais précis après que sa base de données ait été enrichie d’un peu plus de 1100 modèles, prises dans des environnements marins différents. En revanche, les photos ne peuvent être corrigées que si elles sont accompagnées de la distance entre l’objectif et le sujet. Parce que le plongeur (ou le robot) ne dispose généralement pas d’outils de mesure de distance, il faut plusieurs clichés, utilisés par les algorithmes pour déterminer cette distance. 

Pour quoi faire ?

Sea-Thru est destiné en premier lieu aux campagnes de prises de vues photogrammétriques de fonds sous-marins – qui sont parfaites pour multiplier les images et déterminer plus précisément la distance. La correction des couleurs permet aux scientifiques d’exploiter plus efficacement les photos sous-marines pour identifier les espèces végétales, animales, les variations dans le temps. La chercheuse n’a pas indiqué si elle comptait rendre publics les outils de correction des photos sous-marines. Ce n’est pas forcément pertinent, puisque le but n’est pas d’obtenir du « beau ». Les travaux qui ont mené aux algorithmes de Sea-Thru sont décrits dans un document de référence, à consulter ici. Peut-on utiliser cette méthode de manière inversée pour “immerger” des clichés terrestres ? « Oui, nous avons fait l’essai », assure la chercheuse… 

Source : Sea-thru: A Method For Removing Water From Underwater Image via Reddit

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